XX公司企业规范编号xxxx-xxxx汽车设计-汽车顶盖设计规范模板XXXX发布汽车顶盖设计规范模板1.范围本规范规定了汽车顶盖总成的设计要点及判定标准等。

本规范适用于两厢车及三厢车的顶盖总成的设计。

2.规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

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GB 11566 乘用车外部凸出物74/483/EEC/ BQB 416 机动车辆外部凸出物ECE R26 关于车辆就其外部凸出物认证的统一规定BQB 416 烘烤硬化高强度冷连轧钢板及钢带Q/ZTB 05.003-2010 A-Class Surface 曲面模型质量设计规范FMVSS216 车辆顶盖碰撞保护（美国联邦机动车安全标准）FMVSS201 车辆头部防护（美国联邦机动车安全标准）3.术语与定义3.1 A-Class Surface造型外表面数字模型的一种，满足特定的技术质量要求，用于表示最终冻结的造型外表面。

3.2 主断面主断面是反映整车性能、结构、配合、法规等方面要求的截面。

主要规定了白车身主要部位的结构形式、搭接关系、间隙设定、主要控制尺寸及公差、装配、人机工程、法规等各方面信息，是车身设计工程可行性分析的重要手段和车身结构设计的重要依据。

3.3 NVHNVH是指车辆工作条件下乘客感受到的噪声（noise）、振动（vibration）以及声振粗糙度（harshness）,是衡量车身质量的一个综合性指标。

3.4 刚性分析顶盖外板拉延成型时，由于其塑性变形的不充分性，往往会使某些部位刚性较差。

刚性差的顶盖外板在受到振动后会产生空洞声，用这样的顶盖装车，汽车在高速行驶时就会发生振动，造成顶盖早期破坏，因此对顶盖外板以及顶盖总成的刚性要求不可忽视。

4.车身顶盖总成概述顶盖是车身构件的重要组成部，顶盖的重要性和房屋的屋顶同等重要，现有市场的所有乘用车中除了特殊功用下没有顶盖外，如：敞篷车和市内无顶观光巴士，所有乘用车都有顶盖。

顶盖总成主要具有下列作用：a）遮挡风雨阳光；b）保障室内密封性，隔音防尘；c）提高车身刚度强度，整车安全；d）防止空中坠落物体砸伤乘员和损害车内物品和防盗；e）增添车内舒适性，增加车内空气流通，调节车内亮度。

4.1顶盖的形式顶盖的形式可以按功能和车型两个方向进行区分；非天窗顶盖两厢车按功能：小天窗顶盖按车型：天窗顶盖全景天窗顶盖三厢车全玻璃顶天窗顶盖4.2顶盖总成组成结构一般来说，非天窗版顶盖总成主要有顶盖本体、前顶横梁、后顶横梁、中部顶横梁（根据不同车型由一根或多根）四大机构组成。

根据工艺不同，前顶横梁及后顶横梁在某些车型上先与顶盖总成与车身骨架拼接。

天窗版顶盖总成主要有顶盖本体、前顶横梁、后顶横梁、天窗加强板、中部顶横梁（根据不同车型有一根、多根或无）五大机构组成。

顶盖主要零部件示意图（A01、B11、T22、X7等）如表1所示：表 15.顶盖法规及性能要求5.1顶盖法规要求及应对方法5.1.1 车辆顶盖碰撞保护 FMVSS216主要内容为在车顶上边梁处施压，压板在127mm的行程内受到的最大阻力不得小于1.5倍车重或者22.24kN，具体板压方向见图2.图1增加此处性能的方法有：增加侧围上边梁以及A柱B柱C柱的结构强度；增加顶盖横梁的结构强度和优化顶盖横梁与侧围的搭接接头，使顶盖横梁与A、B柱一起对上边梁形成有效支撑。

5.1.2头部碰撞保护 FMVSS201主要内容为头部撞击内饰时HIC的值不能超过1000。

由于发生碰撞时，人体头部是直接和顶棚等零件接触的，所以顶盖设计时要考虑顶盖与顶棚间的间隙，减小头部和顶盖间接发生碰撞的伤害；同时也要注意顶盖内部不要有尖锐的突出结构。

5.1.3外部突出物 EEC74/483，ECE-R26/61，EEC92/114，GB11566-95主要内容为车辆外部突出物的最小圆角半径必须大于2.5mm。

5.2.顶盖性能要求从车身整体结构来看，顶盖不是很重要的部件，所以对车身性能的影响较小。

顶盖主要影响的车身性能有：5.2.1顶盖雪载分析其边界条件如图2所示，其目标值为：顶盖最大位移≤1mm,最大应力≤60MPa。

从图中可以看到，试验时的支撑点是在4个减震器座上，但是从图3也可以看出，位移云图上的等位移线在顶盖前后以及左右边缘比较密集，即这里应变较大，对整个雪载效果影响最大。

图2 顶盖雪载分析边界条件图3 雪载位移云图5.2.2 全景天窗顶盖总成强度要求为了保证天窗加强板满足天窗总成的受力要求，边界条件如下图4，分别向各安装点施加1N的力，目标值为安装点受力位移≤0.003mm，刚度值≥300N/mm。

5.2.3 车身模态和NVH性能顶盖为大面积薄板件，容易产生局部模态较弱的情况，在一定频率下振动幅度过大，影响零件耐久性和NVH性能。

需要通过顶盖加强梁的合理布局以及顶盖上的天线合理布置来避免。

对于天窗版的顶盖而言，单独计算顶盖的模态时，常常在天窗孔周围出现局部模态较弱的情况，不过安装上天窗总成以后，因为天窗总成的联接和紧固作用，实际效果要好于CAE分析结果，如下图5所示。

5.2.4 侧撞时对头部空间的影响车辆发生侧撞的时候，B 柱上部向内侵入，侵占人体头部空间。

顶盖中横梁一般和B 柱处于同一截面上，顶盖中横梁和侧围和连接方式以及顶盖中横梁的截面对B 柱上部的入侵都起到很大影响。

一般顶盖中横梁和侧围的连接形成腔体，顶盖中横梁截面越大，对B 柱入侵的阻力就越大，越能保证乘员和头部空间。

但同时，顶盖中横梁也是起到侧撞时的吸能作用，如果过于强了会增加侧撞时的加速度和增加B 柱下部的入侵量，在设计时要结合CAE 分析合理调节。

6.顶盖钣金设计要点顶盖总成主要包括顶盖本体、前顶横梁、后顶横梁、中顶横梁和天窗加强板（带天窗顶盖总成）。

钣金设计要考虑钣金的强度、功能和工艺性等要素以及顶盖钣金总成中钣金间隙、搭接方式和总成工艺性能。

6.1 顶盖总成材料选择6.2顶盖总成CAS 及DTS 要求顶盖外板分别与天窗总成、前风挡玻璃、左右侧围外板以及后风挡玻璃或后背门配合，形成整车的上端外观表面。

要求所有配合面配合美观，CAS 表面满足Q/ZTB 05.003－2010《A-Class Surface 曲面模型质量设计规范》要求。

顶盖DTS 要求如表3所示：表3图 5 卡罗拉顶盖天窗孔后沿出现的局部模态较弱的区域 图4.全景天窗CAE 受力分析6.3顶盖总成主要断面：图6顶盖总成主要断面总计6处，分别针对每一处的不同断面结构进行对比分析，并得出在不同要求下各结构优缺点，为结构设计提供参考，详见下表4。

表4A-A C-CD-DF-FE-EB-B/6.4顶盖总成设计要求6.4.1顶盖总成的定位方式方式一：采用孔定位优点：定位精度高，有利于保证焊接精度和提高匹配质量。

缺点：顶盖单件在成型过程中需要有冲孔工序，并且所冲定位孔，一般要求垂直于型面，保证定位孔质量，故顶盖定位孔多为斜冲，增加模具复杂性。

定位孔的设计要求：孔定位，顶盖单件上至少需要两个定位孔，因顶盖A面的要求，三厢车定位孔一般都布置在顶盖与前后风挡配合面上。

两厢车定位孔一般前定位孔布置前风挡配合面，后定位孔为了保证后备门铰链安装孔精度，大多直接采用铰链安装孔作为定位孔。

基准统一，易保证精度。

因顶盖是直接与外界接触的，顶盖的定位孔布置要充分考虑是否会引起漏水风险。

一般要求顶盖定位孔的布置需在前后风挡玻璃胶涂胶面以外。

如下图7所示：图7即顶盖定位孔与玻璃涂胶面要错开，且定位孔需被风挡遮挡，避免漏水风险。

定位孔到料边的最小距离≥5mm，且定位孔不漏胶；两定位孔△Y向距离一般为△Y≥2/3顶盖Y向轮廓尺寸。

方式二：采用边定位优点：顶盖结构简单，定位方便，无论顶盖分总成焊接还是顶盖上主焊线，位都较灵活。

缺点：定位精度相对于用孔定位精度偏低。

在采用边定位时，采用相邻两个边作为定位边，定位边精度至少保证在±0.5mm内，要求钣金尽可能控制在±0.3mm，以便提高定位精度。

两种定位方式应用都很广泛，随着工艺的提高，在能够满足质量要求的情况下，推荐采用边定位方式。

但在两厢版车型中，为了保证后备门铰链安装孔精度，此类顶盖都是采用孔定位的，且大多直接采用铰链安装孔作为定位孔。

基准统一，易保证精度。

6.4.2天窗版总成开口尺寸设计顶盖的开口数据基础开口是由天窗供应商和产品设计部门共同协商讨论。

根据天窗的形式不同顶盖开口大小也不同及开口包边也不相同。

天窗供应商提供的只是与天窗配合的部分，工艺的实现，结构则有我们设计人员完成。

使用的顶盖天窗版和非天窗版都是共模件的，所以在设计顶盖天窗开口是也要充分考虑工艺性，选择合适的开口结构。

窗顶盖开口的结构形式，主要有以下截面确定：天窗版顶盖设计时要考虑使用天窗的大小，确保天窗开口线到顶盖流水槽有一定距离来保证顶盖外板的刚度及强度。

以免在顶盖在搬运过程中导致顶盖发生严重变型致使顶盖报废。

同时也方便布置天窗加强板，及其他总成。

具体以CAE分析为准，一般设计考虑A在80以上,全景天窗的SUV或MPV车型A值更大。

7.顶盖总成工艺要求7.1冲压工艺要求7.1.1尽量避免负角，设计需求除外除非有特殊的设计需求，否则不允许有负角。

对于顶盖的零件，一般来说都不应该出现负角。

除两厢车顶盖外板后部由于后背门结构要求、顶盖外板两侧由于特殊的顶饰条要求、天窗孔一圈由于焊点需要避开天窗密封条而起台阶外，其他零件原则上不允许出现负角；其中，两厢车顶盖外板后部的负角在侧整工序整出，但是该立面的两侧部分仍然不允许有负角，因为该部分要通过正常的整形工艺成型。

图9顶盖图示处的两端不允许有负角天窗孔处翻边，由于需要和天窗安装板形成焊点，而焊点会刮伤天窗玻璃密封条，所以该处的焊接面需要避让。

该避让结构在冲压时需要侧整机构实现，由于侧整机构尺寸和天窗孔大小限制，如果每一边的焊接边均避让，可能导致顶盖外板不能在4序冲出，所以需要前期和冲压部门、天窗设计部门沟通好，避免后期反复，详见第三章C-C结构2断面。

7.1.2合理安排结构，提高材料利用率为了提高顶盖板料的利用率，顶盖定位孔的最大外延边一般不超过下料边，即L≥L’。

如下图：图107.1.3顶盖外板抗凹性能的控制一般认为轿车顶盖是轿车外覆盖件成形性最好的，因为大部分顶盖（尤其非天窗顶盖）都是整张曲面，一般没有明显特征形状。

而正因为平滑的过渡，使顶盖外板的拉延率及形变硬化效果十分不理想。

随着轿车等级的变高顶盖外板的成形性难度随之以10倍数量级增加，质量优劣首先要看顶盖这张整曲面（暂定义为A面）的刚度、强度及其表面质量（有无暗坑、划伤、滚线、冲击线等），并要满足产品设计的要求。